一种毛白杨PGAG基因及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种毛白杨PGAG基因及其应用，本发明专利技术属于基因工程技术领域。本发明专利技术提供的毛白杨PGAG基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，编码的转录因子的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明专利技术首次发现了一个生长调节转录因子，并克隆了它的全长CDS序列PGAG，利用其构建的PGAG基因过表达毛白杨植株具有生长速度快、生物量积累快的优势。生物量积累快的优势。生物量积累快的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种毛白杨PGAG基因及其应用


[0001]本专利技术涉及基因工程
，尤其涉及一种毛白杨PGAG基因及应用。

技术介绍

[0002]生长调节因子家族是一个小型的植物特异性TF家族，虽然在最初的研究中，生长调节因子的功能仅在叶片和茎的发育中被确定。近年来的研究揭示了生长调节因子在植物生物学的其他方面的作用，如开花、种子和根的发育、逆境条件下生长的控制以及植物寿命的调控。
[0003]杨树(Populus L.)是一种杨柳目杨柳科植物具有适应性强、生长速度快、容易扩繁、树木笔直高大、用途广等特点，在全球都有广泛种植。杨树在我国的分布很广，从新疆到东部沿海，北起黑龙江、内蒙古到长江流域都有分布。不论营造防护林还是用材林，杨树都是主要的造林树种。我国杨树造林面积不断扩大，已成为世界上杨树人工林面积最大的国家。提供优质木材和高产质优林果品等方面发挥着突出作用。
[0004]因此，如何克隆得到编码生长调节因子基因，并验证其相关功能，以改善杨树的生长特性，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种毛白杨生长调节因子，用于提升杨树生长速度及生物量积累。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种毛白杨PGAG基因，所述PGAG基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
[0008]本专利技术还提供了一种所述PGAG基因编码的转录因子，所述转录因子的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
[0009]本专利技术还提供了一种表达载体，包括所述的PGAG基因。
[0010]本专利技术还提供了一种重组菌，包括所述的PGAG基因或所述的表达载体。
[0011]本专利技术还提供了一种所述的PGAG基因、所述的转录因子、所述的表达载体或所述的宿主在调控毛白杨生长特性中的应用。
[0012]优选的，所述调控毛白杨生长特性的方法为在毛白杨中过表达所述PGAG基因。
[0013]优选的，所述生长特性为促进毛白杨不定根伸长、叶片面积增加和生物量积累。
[0014]本专利技术首次发现了一个生长调节转录因子，并克隆了它的全长CDS序列PGAG，利用其构建的PGAG基因过表达毛白杨植株具有生长速度快、生物量积累快的优势。
附图说明
[0015]图1为实施例2中PGAG转基因鉴定结果；
[0016]图2为实施例3中毛白杨水培方式；
[0017]图3为实施例3中野生型和过表达株系叶片表型和面积统计；
[0018]图4为实施例3中野生型和过表达株系根部表型和根长统计；
[0019]图5为实施例3中野生型和过表达株系干重统计。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。
[0021]实施例1
[0022]获取毛白杨PGAG基因的CDS序列(如SEQ ID NO.1所示)
[0023]取毛白杨健康植株，使用BIOFIT试剂盒提取毛白杨RNA，然后使用翊圣生物科技有限公司反转录试剂盒反转录RNA获得cDNA，以cDNA为模板，使用过表达引物PCR扩增(程序：预变性98℃，30s；变性98℃，15s；退火55℃，5s；延伸72℃，20s；循环34次；72℃，1min)。
[0024]毛白杨PGAG基因过表达引物+载体连接引物F:ACTCGAGGGGGATCCCCAATACTTGTATGGATGGATTTTGGGGTTCAGG TGG(在过表达引物基础上加入Xcm I酶切位点以及载体上的重组同源片段)。
[0025]毛白杨PGAG基因过表达引物+载体连接引物R:TTCGCTAGTGGATCCCCAATACTTGTATGGTTACATGGCAGGCAATGAA GAAGAA(在过表达引物基础上加入Xcm I酶切位点以及载体上的重组同源片段)。
[0026]以cDNA为模板进行PCR扩增，回收产物。
[0027]本实验使用pCXSN载体，用XcmI限制性内切酶酶切，并回收载体骨架，与PCR回收的产物进行连接，转入DH5α大肠杆菌内，于抗性培养基(含有50mg/L卡那霉素的LB固体培养基)上进行筛选，构建含有PGAG全长CDS的过表达载体。
[0028]挑取阳性大肠杆菌菌落，提取质粒，验证序列是否正确。将提取的质粒转化农杆菌GV3101菌株，在抗性培养基(含有50mg/L卡那霉素，50mg/L利福平，50mg/L庆大霉素的LB固体培养基)上进行筛选。挑取阳性菌株扩大培养并保存。
[0029]将扩大培养的农杆菌菌株分装至50mL无菌离心管中，于离心机中以5000rpm的转速离心10min，弃去管中液体，保留菌体，向离心管中加入20mL事先配置好的WPM溶液备用。取子毛白杨第二节间的健康叶用于侵染。获得过表达株系。
[0030]实施例2
[0031]挑选正常对照组(WT)及转基因株系(PGAG
‑
OE
‑
L4、PGAG
‑
OE
‑
L8)，进行RNA提取并反转录成cDNA，以毛白杨UBQ为内参引物，进行QPCR检测PGAG基因的表达量。
[0032]qPCR引物，以下所有引物序列方向均为5'
‑
3'：
[0033]表1qPCR引物
[0034]Q
‑
PtoPGAG
‑
FACTGTAAAGCCAGCCAATGGCAQ
‑
PtoPGAG
‑
RACCTACATTCTCTTTAGTAAGGAQ
‑
PtoUBQ
‑
FCCAAGCCCAAGAAGATCAAGCQ
‑
PtoUBQ
‑
RGCACCGCACTCAGCATTAGG
[0035]结果如图1所示。从图1中可以看出，与正常对照组相比，过表达转基因株系中PGAG基因表达水平明显高于正常对照组。表明过表达转基因株系构建成功。
[0036]实施例3
[0037]将生根后长势一致的野生型(WT)，过表达(PGAG
‑
OE)株系移至霍格兰培养液中生长15天(如图2所示)。表型观察发现，过表达株系的第3片展开叶比野生型植株大(图3左图)，叶面积统计数据分析显示，过表达株系的第3片展叶叶面积比野生型的大40％以上(图3右图)；不定根的发育明显强于野生型，不定根长度增加30％以上(图4)；取整株材料60℃烘干，测其干重发现过表达PGAG
‑
OE株系干重明显高于野生型(图5)。以上结果证实了PGAG是促进杨树发育的关键基因。
[0038]以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毛白杨PGAG基因，其特征在于，所述PGAG基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。2.一种权利要求1所述PGAG基因编码的转录因子，其特征在于，所述转录因子的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。3.一种表达载体，其特征在于，包括权利要求1所述的PGAG基因。4.一种重组菌，其特征在于，包括权利要求1所述的PGAG基因或权利要求3所述的表达载体...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜渊忠，马涛，陈凯，陈宁宁，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：